码垛机/产线末端 Muting 安全光幕应用案例：Type 4 光幕 + 四传感器联动

要防护**码垛/产线末端单元的托盘出口**，应在出口处横向安装一台 **Type 4 安全光幕**（DAIDISIKE 戴迪斯科 DQC，符合 **IEC 61496**），并配置**四传感器 muting（联动旁路）**——光幕内侧两只、外侧两只传感器。满托盘会按一个有效的定时顺序触发这些传感器，于是光幕在托盘通过所需的几秒内 muting 旁路，输送线不停机。而人员若按错误顺序闯入，*无法*复现这一信号模式，光幕照常触发、机器停机。Muting 必须遵循 **IEC/TS 62046**：自动触发、依赖两路或以上独立信号、带受监控的超时（常用 4 s）、配受监控的 muting 指示灯，并且必须感知**负载本身**而非仅仅是托盘。停机动作由 **DA31 安全继电器**处理，其强制导向触点与外部设备监控 EDM 使整个安全功能达到 **ISO 13849-1 PLe / Category 4** 等级——单凭一台光幕是没有 PL 等级的。

设想一条包装线的末端：纸箱进入，码垛机将其堆叠，码好的整托盘经由动力输送机穿过周界护栏上的一个开口驶出单元。这个开口存在一对天然冲突的职责。它必须**足够开放，让 1200 mm 的托盘每小时驶出数次**；又必须**足够封闭，让人无法从同一缺口走进堆垛机器人**。固定围栏解决不了——托盘必须出得去；普通安全光幕也解决不了——因为普通光幕会在*每一个*托盘通过时停线。这正是 **muting** 的教科书式场景：一种能分辨“该放行的负载”与“该拦停的人”的电敏防护装置。

本案例中的代表性单元在出口处采用一台 **DQC 安全光幕**。DQC 是符合 **IEC 61496 Type 4** 的有源光电保护装置——在该标准中对这类传感器属于最高的检测/失效等级——因此对于“防护失效不可容忍”的危险源而言，它是正确的检测元件。Muting 逻辑与四只传感器决定*何时*允许该检测暂时退让，而一台 **DA31 安全继电器**则把“光幕触发”转化为对码垛机的实际停机。

• *Muting 是对保护功能的自动、临时、受监控的暂停**，以便让一个预期的物体通过。它不是一个旁路开关，也不是维护用的强制解除——它是一个经过设计、由传感器驱动的判断：此刻穿越光幕的就是被授权的托盘，且仅在一套严格的信号模式成立期间有效。**IEC/TS 62046**（关于应用保护设备以检测人员存在的技术规范）规定了安全 muting 布置应有的样子。集成商必须满足的核心要求是：
• **自动触发**——muting 由传感器与工艺过程发起，绝不能由操作员按钮触发。
• **两路或以上独立信号**——muting 必须依赖至少两路独立传感器信号，使任何单只传感器（或单一故障）都无法使光幕 muting。
• **受监控的超时**——一个有界的最大 muting 时间，常用 **4 s**；若托盘未能在此窗口内驶离并结束该状态，muting 即解除，光幕恢复保护。
• **受监控的 muting 指示灯**——一个显示光幕处于 muting 状态的指示器，其本身也受监控，使指示灯失效成为一种故障。
• **感知负载，而非（仅仅）托盘**——几何布局必须以实际通过的负载为关键依据，使布置无法被例如空托盘或托盘高度上的一只手所欺骗。

有一个要点务必记住：**4 s 超时与 muting 几何尺寸均为 IEC/TS 62046 的取值，并非 DAIDISIKE 的产品规格。**它们描述如何构建 muting *功能*；而 DQC 光幕和 DA31 继电器是你用来搭建该功能的硬件。不要从某份数据手册上照抄这些数字——应从你真实的托盘通过时间和风险评估中推导。

• *两传感器 muting 只适用于严格单向的出口。**用两只传感器可以判定方向——物体是从产线侧而非操作员侧进入——但你用来区分“托盘”和“人”的时间窗很窄，而且它假定通行始终只往一个方向。一旦出口是双向的，或风险高到你希望让负载的*几何形状*也成为证据的一部分，两只传感器就不够了。
• *四只传感器——内侧两只、外侧两只——**给你一个可校验的真实序列。合法的托盘尺寸已知、以输送速度移动，因此它会按可预测的顺序、以可预测的时间间隔穿越这四道光束。Muting 逻辑只有在该顺序和这些间隔都满足时才会进入待命；一旦序列出错——光束触发顺序不对，或间隔过长过短——muting 立即取消，光幕重新生效。一个走向开口的人无法复现托盘的四传感器特征，因而无法意外地使光幕 muting。这正是关键所在：**序列就是身份验证。**IEC/TS 62046 的“两路或以上独立信号”是下限；四只传感器则是让双向或更高风险托盘出口变得稳健可靠的实用做法。

> **现场笔记 —— Cai 工程师：**我对每一种 muting 布局在脑子里都跑同一个测试——“一个抱着箱子的人能不能复现托盘的序列？”如果在任意高度或速度下，一个人形轮廓都能按有效顺序触发这些传感器，那么几何布局就是错的。IEC/TS 62046 甚至明确规定：约 500 mm 的物体绝不能使光幕 muting——所以我会对照人的体型轮廓去核对间距，而不仅仅对照托盘。托盘是容易为之设计的对象；人才是几何布局必须挫败的那个。

防止人员意外或故意使光幕 muting，靠的是**几何 + 定时 + 监控**，全部出自 IEC/TS 62046：

• **间距限值。**技术规范给出代表性的传感器间距取值——例如 **d1 与 d3 小于 200 mm**、**d2 大于 250 mm**——使有效几何与托盘匹配，而非与人的步幅匹配。
• **500 mm 规则。**约 **500 mm 的物体绝不能使光幕 muting**。如果你的布局会让一个 500 mm 宽的物体造成 muting 状态，那么这个布局就是不安全的，必须修改。
• **有效的定时序列。**传感器必须在允许的时间间隔内按正确顺序触发；顺序错误或时间超界 = 不 muting。
• **受监控的 4 s 超时。**Muting 不能超过这个有界窗口，因此卡住的托盘或误读不会让开口无限期处于盲区。
• **受监控的 muting 指示灯。**Muting 状态可见，且指示器本身受监督。

把这些叠加起来，muting 就不再是护栏上的一个漏洞，而成为一个狭窄、受监督、可自动取消、且只有真实托盘才能打开的窗口。上述数字均为 **IEC/TS 62046 的应用取值**——请对照现行规范和你的风险评估，确认适合你的托盘与输送机的确切间距与定时；切勿把它们当作 DAIDISIKE 的硬件额定值。

• *是整条安全链。单凭一台光幕没有性能等级（PL）。**很多买家在这里被绊倒：他们看到光幕上标着“Type 4”，就以为自己拿到了 PLe。Type 4 是**检测装置**的 **IEC 61496** 检测/失效等级——它告诉你的是光幕对自身故障有多稳健。而 **ISO 13849-1** 下的**性能等级（PLe）与 Category 4** 属于完整的安全功能：检测人员（DQC 光幕）、评估信号、切断危险源的动力。只有当评估与输出侧搭建得相匹配时，你才能挣得 PLe/Cat 4。

输出侧就是 **DA31 安全继电器**。它为整个架构提供**双通道、强制导向（正向导向）触点**与**外部设备监控（EDM）**，因此输出接触器粘连或单通道故障会被检出，安全功能仍能到达安全状态——这种故障容错加诊断覆盖率正是 Category 4 所要求的。重新关闭开口或结束一次 muting，绝不能让码垛机自行重启；继电器的复位与 EDM 强制实现一次刻意的、受监控的重启。请把整条链——光幕、muting 逻辑、继电器、接触器——按 ISO 13849-1（或 IEC 62061）做评估；PL 是这条链的属性，绝不是光幕标签的属性。

Muting 决定光幕*何时*可以退让；它丝毫不改变光幕在生效时所需的距离。那个距离来自 **ISO 13855** 及其最小距离公式：

> **S = K × T + C**

• **K —— 接近速度。**手/臂接近取 **2000 mm/s**；当算得的距离 S 至少为 500 mm 时，可取 **1600 mm/s**。
• **T —— 总停止时间。**光幕的响应时间*加上* DA31 的响应*加上*码垛机的机器停止时间。要测量真实的整体停止性能，不要猜。
• **C —— 侵入距离。**一个取决于光幕检测能力（分辨率）的项——分辨率越细，C 越小。

把光幕安装在距危险源至少 **S** 之后，使一只手在运动停止之前无法够到危险区。当光幕*未* muting 时，它仍必须提供这整段距离——muting 永远不会缩小 S。

把整个单元组合起来，下面是在一个正常托盘循环中保护功能与 muting 功能如何交互：

1. 光幕生效。任何光束被遮断而无有效 muting 状态 → DA31 命令码垛机停机。
2. 一个码好的托盘到达出口，在时间窗内按**有效顺序触发外/内侧 muting 传感器对**。
3. Muting 进入待命；**受监控的 muting 指示灯**点亮；光幕仅为该托盘退让。
4. 托盘驶离；传感器按顺序释放；muting 结束、光幕重新生效——全部在 **4 s 超时**之内完成。
5. 一旦序列被打破，或超时届满，muting 立即解除，DA31 将机器保持在安全状态，直到一次**刻意的复位**（带 EDM）才允许重启。

客户常问：激光扫描仪/激光雷达能不能在这里取代光幕？这一点要说精确。DAIDISIKE 的 **DLD 系列激光雷达是一款 2D 飞行时间（TOF）障碍物/区域传感器**——为 AGV/AMR 导航、避障和**非安全周界检测**而设计。它**不是经过类型认证的功能安全扫描仪**（它不是 IEC 61496-3 Type 3 设备），也**不能直接替代某项安全功能**。在这个码垛单元上，保护性停机由 **DQC Type 4 安全光幕加 DA31 继电器**提供，仅此而已。

DLD *能够*增加的是态势感知：在码垛机占地周围设一个区域预警或减速区，在有人尚未走到受防护开口之前就发出“有人正在接近本单元”的提示。这是叠加在额定 muting 光幕*之上*——而绝非取而代之——的一个有用的非安全层。如果你的应用确实需要一台*安全额定*的区域扫描仪（比如用于 AGV 的人员检测），那属于另一类、经 Type 3 认证的产品；我们会如实告知，而不会夸大 DLD 的能力。

• **选用四传感器 muting**——用于任何双向或更高风险的托盘出口；将两传感器 muting 留给严格单向的出口。
• **对照人体而非仅托盘校验几何**——应用 IEC/TS 62046 的间距限值与 500 mm 规则。
• **依真实托盘通过时间加裕量来确定 muting 超时**——4 s 只是 IEC/TS 62046 的参考值，不是可盲目照抄的目标。
• **安装并监控 muting 指示灯**，使 muting 状态可见且受监督。
• **按 ISO 13855 计算 S**，使用真实的总停止时间，并确认生效中的光幕能够提供该距离。
• **将停机经由 DA31 连接**，带 EDM 与刻意的手动复位；将整条链按 ISO 13849-1 评估以达 PLe / Cat 4。
• **让激光雷达各安其位**——DLD 仅作非安全感知层，绝不充当保护性停机。

在以这种方式搭建的单元里，托盘出口开口同时完成两项工作：码好的托盘触发四传感器序列、在产线运行中经输送机驶离，而任何按错误顺序闯入开口的人都会遮断光幕、由 **DA31 停下码垛机**。Muting 是自动的，受监控的超时为其设界，受监控的指示灯予以标示，并且其设计就是为了挫败人形轮廓——而保护性停机之所以携带 **PLe / Category 4**，是因为为之设计的是整条链，而非光幕单独。这就是一个高吞吐又真正安全的产线末端单元背后的工程。

• 本文为代表性工程应用，并非某个具名客户或具体项目；所涉标准、产品与设计方法均真实，但不主张任何特定安装。*

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问：码垛机光幕上的 muting 是什么，为什么需要它？

答：Muting 是对光幕保护功能的自动、临时、受监控的暂停，以便让一个预期的负载——驶离单元的满托盘——通过受防护开口而不停线。在托盘出口处需要它，是因为那些本应为人停机的同一道光束，恰好位于托盘必须通行的位置。Muting 告诉安全系统“这个物体是被授权的托盘，不是人”，但仅在一套有效的、限定时间窗的传感器序列予以确认期间有效。依据 IEC/TS 62046，muting 必须是自动的、由两路或以上独立信号导出、带超时监控（常用 4 s），并且必须感知负载——而不仅仅是托盘本身。

问：托盘出口为什么用四传感器 muting 而不是两传感器？

答：两只 muting 传感器只适合严格单向的出口，因为两路信号能判方向，但区分托盘与人的窗口很窄。四只传感器——光幕内侧两只、外侧两只，布置成使真实托盘以有效定时顺序穿越——给出一个稳健的序列：负载必须占据已知几何并在允许的时间窗内触发各对传感器，muting 才会启动，而一旦序列被打破，muting 立即解除。一个按错误顺序走来的人不会产生那种模式，所以光幕仍在保护。IEC/TS 62046 正是围绕“两路或以上独立信号加几何与定时”这一思想构建的，而四只传感器是在双向或更高风险出口上实现它的实用方式。

问：人会不会意外地使光幕 muting 并直接走过去？

答：一个正确设计的四传感器 muting 布置使人无法做到。IEC/TS 62046 设定了能挫败人形的几何限值：间距取值（例如该技术规范代表性几何中 d1 与 d3 小于 200 mm、d2 大于 250 mm）以及约 500 mm 的物体绝不能使光幕 muting 的规则。Muting 只有在托盘以正确顺序、在时间窗内触发各对传感器时才会待命，且一旦序列错误或超时届满便立即取消。一个按错误顺序接近的人会打破该模式，停机照样触发。几何、定时序列与受监控的超时三者合在一起，正是使 muting 安全、而非成为护栏漏洞的原因。

问：muting 超时是什么，为什么重要？

答：Muting 超时是允许光幕保持 muting 的受监控最大时间。IEC/TS 62046 常用 4 s 超时：如果预期的托盘未能在该窗口内驶离开口并结束 muting 状态，安全系统就假定出了问题（卡阻、误读，或有人），随即解除 muting，光幕重新保护。超时之所以重要，是因为 muting 是一段刻意的盲期——给它设定时间上限，意味着故障或意外物体不会让开口无限期处于无防护状态。4 s 是 IEC/TS 62046 的取值，不是 DAIDISIKE 的产品规格；请按你真实的托盘通过时间加裕量来确定。

问：单凭一台光幕能给你 PLe / Category 4 吗？

答：不能。光幕自身不携带性能等级——PL 或 SIL 属于整个安全功能：检测、评估、切断危险源。DQC 是符合 IEC 61496 Type 4 的电敏保护装置（即检测元件），但达成的 PLe / Category 4 来自完整的链。DA31 安全继电器在评估与输出侧通过双通道、强制导向（正向导向）触点与外部设备监控（EDM）提供这一点，使粘连的接触器或单一故障被检出、系统进入安全状态。你要按 ISO 13849-1（或 IEC 62061）评估整条链；不能仅凭光幕标签读出一个 PL。

问：托盘出口光幕的安全距离怎么设？

答：使用 ISO 13855 最小距离公式 S = K × T + C。K 是接近速度（手/臂接近取 2000 mm/s，当算得距离 S 至少 500 mm 时降为 1600 mm/s）；T 是系统总停止时间——光幕响应时间加安全继电器响应再加机器停止时间；C 是取决于光幕检测能力（分辨率）的侵入距离项。把光幕安装在距危险源至少 S 之后，使一只手在运动停止前够不到危险区。Muting 不改变这个计算——当光幕未 muting 时，它仍必须提供完整的 ISO 13855 距离。

问：在这里 DLD 激光雷达能替代 muting 安全光幕吗？

答：不能——要诚实对待两者的角色。DAIDISIKE 的 DLD 系列激光雷达是一款用于 AGV/AMR 导航、避障与非安全周界检测的 2D 飞行时间障碍物/区域传感器。它不是经类型认证的功能安全扫描仪（不是 IEC 61496-3 Type 3 设备），也不能直接替代某项安全功能。在这个单元上，保护性停机由 DQC Type 4 光幕加 DA31 继电器提供。激光雷达可以在码垛机周围增设一个区域预警或减速区以增强态势感知，但它不替代防护托盘出口开口的、达 PLe 等级的 muting 光幕。

问：muting 指示灯是什么，是必需的吗？

答：Muting 指示灯是用来显示光幕当前正处于 muting 状态——即其保护功能被临时暂停——的指示器。IEC/TS 62046 要求 muting 状态受监控并被指示；一只受监控的 muting 指示灯告诉操作员与旁观者：此刻开口正不在保护中，而 muting 电路监视该指示灯，使失效的指示器本身成为一种故障。它是让 muting 可见、可问责，而不是成为一处无声盲区的组成部分，与自动的“两路以上信号”逻辑和受监控的超时并列。

• 本文为代表性工程应用，并非某个具名客户或具体项目，属一般性指引，不能替代由专业人员完成的机械安全风险评估。4 s muting 超时与 d 间距数值均为 IEC/TS 62046 的应用取值，并非 DAIDISIKE 产品规格。安装前请针对你的具体机器确认 muting 几何、定时、ISO 13855 距离与 ISO 13849-1 安全链。*